本發(fā)明涉及風力設備技術領域,具體而言,涉及一種風機組件及具有其的鼓風機。
背景技術:
高速電機比普通電機體積小、功率密度高同時由于在節(jié)能與成本方面有優(yōu)勢,得到大范圍的應用。但是其與普通電機相比存在發(fā)熱高、散熱困難的問題,而且隨著功率的增大越發(fā)明顯。因此對高速電機的冷卻就顯得尤為重要。目前高速電機的冷卻方式主要為風冷冷卻,如圖1所示,以鼓風機為例,氣流從殼體1’的進風口2’處進入,經過過濾器3’后一部分通過風機4’排出,另一部分進入至電機5’進行冷卻。然而,由于從進風口進入的氣流溫度較高,現(xiàn)有技術中的對高速電機的風冷冷卻效果較差。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種風機組件及具有其的鼓風機,以解決現(xiàn)有技術中的風機組件冷卻效果較差的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,根據本發(fā)明的一個方面,提供了一種風機組件,包括:風機,風機包括第一殼體以及設置在第一殼體的進風口處的進風結構;電機,電機與風機連接并驅動風機;冷卻管道,冷卻管道的第一端與進風結構的內部連通,冷卻管道的第二端與電機對應設置。
進一步地,進風結構為集流罩,冷卻管道的第一端連接在集流罩的側壁上。
進一步地,電機包括第二殼體以及設置在第二殼體內的傳動軸,風機還包括設置在第一殼體內的葉輪,傳動軸的第一端與葉輪連接。
進一步地,第二殼體上設置有冷卻孔。
進一步地,冷卻孔為多個,多個冷卻孔沿第二殼體的周向設置。
進一步地,冷卻孔為圓孔或者多邊形孔。
進一步地,電機還包括設置在傳動軸的第二端的冷卻風扇。
進一步地,第二殼體與第一殼體連接并與第一殼體連通。
進一步地,風機還包括設置在第一殼體的排氣口處的第一排氣管。
進一步地,電機還包括連接在第二殼體上的第二排氣管,第二排氣管在第二殼體上的連接端與冷卻風扇對應設置。
根據本發(fā)明的另一方面,提供了一種鼓風機,包括第三殼體以及設置在第三殼體內的風機組件,風機組件為上述的風機組件。
進一步地,第三殼體上設置有進風口,鼓風機還包括:第一氣流通道,第一氣流通道的兩端分別連通進風口和風機組件的風機;第二氣流通道,第二氣流通道的兩端分別連通第一氣流通道和風機組件的電機。
進一步地,鼓風機還包括:分隔結構,設置在第三殼體內并將第三殼體內的空間分隔為第一容納空間和第二容納空間,第一容納空間形成第一氣流通道,第二容納空間形成第二氣流通道,進風口與第一容納空間連通,分隔結構上設置有連通第一容納空間和第二容納空間的過流通道以及避讓口,其中,風機組件的風機設置在第一容納空間內,風機組件的電機設置在第二容納空間內并通過避讓口與風機連接,風機組件的冷卻管道的第二端連接在過流通道上。
應用本發(fā)明的技術方案,當風機組件運行時,氣流經過進風結構后流動速度變快,同時溫度降低。冷卻管道與進風結構的內部連通,從而將進風結構內溫度較低的空氣引入至電機處。上述結構可以采用溫度較低的空氣對電機進行冷卻,從而提高電機的冷卻效果。因此本發(fā)明的技術方案解決了現(xiàn)有技術中的風機組件冷卻效果較差的問題。
附圖說明
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1示出了現(xiàn)有技術中的鼓風機的結構示意圖;以及
圖2示出了根據本發(fā)明的鼓風機以及風機組件的實施例的結構示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標記:
1’、殼體;2’、進風口;3’、過濾器;4’、風機;5’、電機;10、風機;11、第一殼體;12、進風結構;13、葉輪;14、第一排氣管;20、電機;21、第二殼體;22、傳動軸;23、冷卻孔;24、冷卻風扇;25、第二排氣管;30、冷卻管道;30、冷卻管道;100、第三殼體;110、進風口;200、風機組件;300、分隔結構;310、過流通道;320、避讓口;400、第一容納空間;500、第二容納空間。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本申請及其應用或使用的任何限制?;诒旧暾堉械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護的范圍。
需要注意的是,這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式,而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數形式也意圖包括復數形式,此外,還應當理解的是,當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
除非另外具體說明,否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本申請的范圍。同時,應當明白,為了便于描述,附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論,但在適當情況下,所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
在本申請的描述中,需要理解的是,方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本申請和簡化描述,在未作相反說明的情況下,這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本申請保護范圍的限制;方位詞“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內外。
為了便于描述,在這里可以使用空間相對術語,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是,空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而,示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位),并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
此外,需要說明的是,使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件,僅僅是為了便于對相應零部件進行區(qū)別,如沒有另行聲明,上述詞語并沒有特殊含義,因此不能理解為對本申請保護范圍的限制。
如圖2所示,本實施例的一種風機組件包括風機10、電機20以及冷卻管道30。其中,風機10包括第一殼體11以及設置在第一殼體11的進風口處的進風結構12。電機20與風機10連接并驅動風機10。冷卻管道30的第一端與進風結構12的內部連通,冷卻管道30的第二端與電機20對應設置。
應用本實施例的技術方案,當風機組件運行時,氣流經過進風結構12后流動速度變快,同時溫度降低。冷卻管道30與進風結構12的內部連通,從而將進風結構12內溫度較低的空氣引入至電機20處。上述結構可以采用溫度較低的空氣對電機進行冷卻,從而提高電機的冷卻效果。因此本實施例的技術方案解決了現(xiàn)有技術中的風機組件冷卻效果較差的問題。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,進風結構12為集流罩,冷卻管道30的第一端連接在集流罩的側壁上。導流罩呈喇叭口形狀,氣流在進入導流罩內后流速變快,同時氣體溫度降低。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,電機20包括第二殼體21以及設置在第二殼體21內的傳動軸22,風機10還包括設置在第一殼體11內的葉輪13,傳動軸22的第一端與葉輪13連接。傳動軸22驅動葉輪13轉動,從而使風機10運轉。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,第二殼體21上設置有冷卻孔23。經過冷卻管道30引出的氣流通過冷卻孔23進入至電機20的內部并進行冷卻。優(yōu)選地,冷卻孔23為多個,多個冷卻孔23沿第二殼體21的周向設置。上述結構使得氣流能夠對電機20進行均勻地冷卻。
在本實施例中,冷卻孔23為圓孔,當然冷卻孔23也可以為其他結構的孔,例如多邊形孔,或者其他形狀的孔。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,電機20還包括設置在傳動軸22的第二端的冷卻風扇24。具體地,傳動軸22在帶動葉輪13轉動時也帶動冷卻風扇24轉動,冷卻風扇24產生負壓并將空氣吸入至電機20內部??諝庠陔姍C20內流動并對電機20進行冷卻。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,第二殼體21與第一殼體11連接并與第一殼體11連通。在本實施例中,第二殼體21和第一殼體11位分體結構,第二殼體21通過螺釘固定在第一殼體11上。當然,第二殼體21和第一殼體11也可以做成一體結構。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,風機10還包括設置在第一殼體11的排氣口處的第一排氣管14。第一排氣管14將風機10吹出的風引出。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,電機20還包括連接在第二殼體21上的第二排氣管25,第二排氣管25在第二殼體21上的連接端與冷卻風扇24對應設置。空氣從冷卻孔23進入后從第二排氣管25排出至外界,從而使得空氣在第二殼體21內形成流動,進而使得空氣對第二殼體21內進行冷卻。
本申請還提供了一種鼓風機,如圖2所示,根據本申請的鼓風機的實施例包括第三殼體100以及設置在第三殼體100內的風機組件200,風機組件200為上述的風機組件。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,第三殼體100上設置有進風口110,鼓風機還包括第一氣流通道和第二氣流通道。第一氣流通道的兩端分別連通進風口110和風機組件200的風機10,第二氣流通道的兩端分別連通第一氣流通道和風機組件200的電機20。
如圖2所示,在本實施例的技術方案中,鼓風機還包括分隔結構300。分隔結構300設置在第三殼體100內并將第三殼體100內的空間分隔為第一容納空間400和第二容納空間500,第一容納空間400形成第一氣流通道,第二容納空間500形成第二氣流通道。進風口110與第一容納空間400連通,分隔結構300上設置有連通第一容納空間400和第二容納空間500的過流通道310以及避讓口320,其中,風機組件200的風機10設置在第一容納空間400內,風機組件200的電機20設置在第二容納空間500內并通過避讓口320與風機10連接,風機組件200的冷卻管道30的第二端連接在過流通道310上。
具體地,當鼓風機運行時,由于風機10產生的負壓,進而使得氣流從進風口110進入。氣流經過進風結構12后一部分進入至第一殼體11,另一部分氣流在進入進風結構12后在經過冷卻管道30并最終引入至電機20處。進而使得溫度較低的空氣能夠對電機20進行冷卻。
通過上述結構,本申請的風機組件有和鼓風機有以下特點:
如圖2所示,本發(fā)明能夠通過對現(xiàn)有結構進行很小改動,而強化轉子的冷卻效果。具體的本實施方案應用于使用高速電機驅動的懸浮鼓風機上。高速懸浮鼓風機由鼓風機機殼、電機轉軸、葉輪、蝸殼、排氣管、吸氣室、電機冷卻風扇(電機冷卻風扇為軸流風扇)組成。鼓風機電機定子外殼體上布置有圓周方向均布分布的通孔,該通孔的位置位于磁懸浮徑向軸承傳感器附近,使得從通孔進入的冷卻空氣能有效冷卻傳感器同能夠從電機一端直接使空氣進入電機定子與轉子的間隙當中進而對定轉子也冷卻。高速鼓風機與吸氣過濾網、冷卻風排氣管、吸氣消音結構共同組合在柜體中。鼓風機柜體被中間隔板分隔成左右兩部分,且隔板表面不能進行氣流流動。在隔板上開有一通孔。鼓風機在其吸氣室與葉輪葉片相接處開有一通孔,該通孔經過管道與隔板上的通孔相連,通孔及管徑的大小為按照電機運行時的發(fā)熱量、所需的冷卻空氣量計算得出,50KW高速電機所配通孔直徑取值范圍為10~20mm。懸浮鼓風機的主軸、葉輪連接方式為軸線螺母鎖緊。鼓風機在運行時,電機帶動主軸、葉輪進行旋轉,由于葉輪的旋轉作功,使得葉輪右側的吸氣側出現(xiàn)低壓,進而實現(xiàn)葉輪的連續(xù)吸氣與排氣。柜體外界的空氣通過過濾網的作用,對吸入空氣進行過濾,使氣體中雜質降低并滿足懸浮鼓風機的運行的空氣要求。被過濾后的空氣依次經過鼓風機的吸氣室、葉輪入口、葉輪葉片、葉輪出口、蝸殼、最后進入排氣管。一部分氣流在經過鼓風機吸氣室、葉輪進口后、在葉輪葉片入口處通過通孔進入管道,并最終通過中間隔板的通孔進入到柜體的另一半當中。該路氣體由于經過鼓風機的吸氣室、葉輪入口等結構,而鼓風機的吸氣室通常是反向噴嘴結構,氣體在通過該結構時速度加快、壓力降低、氣溫下降,實際中測的該處氣溫通常會比吸氣室前降低5~6℃。本實施方案的關鍵在于充分運用經過吸氣室的氣流、溫度有降低的空氣,并將其通過通氣管引入到隔板另一側來充分冷卻高速電機運行過程中產生的熱量。氣溫較低的吸入氣體經過通孔,均布的從電機殼體冷卻孔進入,對電機圓周方向的定子與轉子進行冷卻。經過電機后被加熱的氣體被電機軸末端的冷卻風扇抽出,并沿冷卻排氣管排出鼓風機柜體。實施方案適用于磁懸浮高速鼓風機、氣懸浮高速鼓風機。
本實施例中的風機組件和鼓風機還有一些替代實施方式,具體如下:
1、鼓風機在其吸氣室與葉輪葉片相接處開的通孔,以及與該通孔相連的管道、隔板上的通孔整一套引氣組件,也可分布于鼓風機上側、左側、右側、亦或是鼓風機圓周,同等原理的引氣結構均屬于該實施方案的保護范圍;
2、本實施方案中引氣通孔的結構形式不限,能滿足引氣功能的結構均可;
3、與隔板上的通孔相連的管道在通向柜體隔板左側可以外加管路來延長,該管路的延長也屬于該等效實施方案;
4、所述的電機殼體冷卻孔形狀不限,滿足均等分布或者環(huán)狀分布的圓形、方形、矩形等結構均可。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。